一文搞懂干式变压器的结构形式、冷却方式、安装与调试等

知识点：干式变压器

■ 干式变压器的结构形式

1、开启式：是一种常用的形式，其器身与大气直接接触，适应于比较干燥而洁净的室内，（环境温度20度时，相对湿度不应超过85%），一般有空气自冷和风冷两种冷却方式。

2、封闭式：器身处在封闭的外壳内，与大气不直接接触（由于密封、散热条件差，主要用于矿用，属于防爆型）。

3、浇注式：用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘，它结构简单、体积小，适用于较小容量的变压器。

■ 干式变压器的冷却方式

干式变压器冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

■ 干式变压器的种类

1、浸渍空气绝缘干式变压器：目前使用很少。绕组导线绝缘、绝缘结构材料根据需要选用不同耐热等级的绝缘材料，制成B级、F级和H级绝缘干式变压器。

2、环氧树脂浇注干式变压器：采用的绝缘材料有聚酯树脂和环氧树脂。目前浇注绝缘干式电力变压器多采用环氧树脂。

3、绕包绝缘干式变压器：绕包绝缘干式变压器也是树脂绝缘的一种，目前生产厂家较少。

4、复合式绝缘干式变压器：

（1）高压绕组采用浇注式，低压绕组采用浸渍绝缘；
（2）高压采用浇注式，低压采用铜箔、铝箔绕制的箔式绕组。

■ 干式变压器和油浸式变压器比较具有哪些优点

1、干式电力变压器可以避免由于运行中发生故障而导致变压器油发生火灾和爆炸的危险。由于干式变压器绝缘材料均为难燃材料，即使运行中变压器发生故障而引发火灾或有外来火源，也不会使火灾的灾情扩大。

2、干式电力变压器不会像油浸式变压器那样存在渗漏油问题，更无变压器油老化等问题，通常干式电力变压器运行维护和检修工作量大为减少，甚至可以免维修。

3、干式电力变压器一般为户内式装置，对特殊要求的场所也可制成为户外式，它可以和开关柜安装于同一室内，减少安装面积。

4、干式电力变压器由于无油，故其所属附件也少，无储油柜、安全气道和大量的阀门等部件，无密封等问题。

■ 干式变压器的安装与调试

1、安装前开箱检查

检查包装是否完好，变压器开箱后，核对变压器铭牌数据是否符合设计要求，出厂文件是否齐全，变压器是否完好，是否有外部损坏的迹象，零部件是否发生位移和损坏，电气支撑件或连接线是否有损坏，最后核对备用零部件是否有损坏和短缺。

2、变压器安装

首先检查变压器的基础检查预埋钢板是否水平，钢板底下应没有空穴现象，以保证变压器的基础具有良好的抗震和吸音性能，否则将使安装后的变压器噪声增大。然后，用滚杠将变压器移至安装位置，抽掉滚杠，精确调整变压器至设计位置就位，安装水平度误差符合设计要求。最后在紧靠变压器底座的四角，即预埋钢板上焊接四块短槽钢，使变压器在使用过程中不发生位置移动。

3、变压器接线

接线时应保证带电体之间及带电体对地的最小距离，特别是电缆至高压线圈的距离。大电流低压母线应单独支持，不能直压接在变压器接线端子上，使其产生过高的机械拉力和力矩， 当电流大于1000A 时( 如本工程中使用的是2000A 低压母线)，母线和变压器端子之间必须有一段软连接，以补偿导体的热膨胀冷缩，并隔离母线和变压器的振动。各接线处的电气连接处必须保持必要的接触压力，应使用弹性元件( 比如碟型塑圈或弹簧垫圈)，在紧固连接螺栓时，应使用扭矩扳手，厂家提供的扭矩参考值如表1 所示

4、变压器接地

变压器的接地点在低压侧的底座上，并引出一个专用接地螺栓，上面标有接地标心，变压器的接地必须通过此点可靠地接入保护接地系统。变压器有外壳时，该外壳应与接地系统可靠相连，低压侧采用三相四线制时，中性线应与接地系统可靠相连。

5、变压器运行前检查

检查所有紧固件是否有松动现象，电气连接是否正确可靠，带电体间和带电体对地的绝缘距离是否符合规定，变压器附近应无异物，线圈表面应清理干净。

6、变压器运行前的调试

(1)检查变压器的变比和连接组别，测量高低压绕组的直流电阻，将结果与厂家提供的出厂试验数据相比较。

(2)检查线圈间及线圈对地的绝缘电阻， 若绝缘电阻明显低于设备出厂测量数据，则表明变压器受潮。当绝缘电阻低于1000Ω/V( 运行电压) 时，则变压器必须进行干燥处理。

(3)耐压试验的试验电压应符合规定，做低压耐压试验时，温度传感器TP100 应取出，试验结束后，及时将传感器归位。

(4)当变压器装有风扇时，应将风扇通电运转并确保其运行正常。

7、试运行

变压器经过投入运行前的认真检查后，便可通电试运行。试运行期间，必须特别注意检查以下各点。有无异常声响、噪声和振动。有无焦臭味等异常气味。有无因局部过热造成变色。通风换气是否良好。此外，还应该注意以下几点。

第一，干式变压器虽然耐潮性强，但由于它一般为敞开式结构，还是容易受潮的，尤其是我国生产的干式变压器绝缘水平较低( 较低绝缘等级)。因此，干式变压器在相对湿度70% 以下运行才能获得较高的可靠性。干式变压器也应避免长期停运，以免严重受潮。当绝缘电阻值低于1000/V( 运行电压) 时，说明变压器严重受潮，应停止试运行。

第二，发电站升压用的干式变压器不同于油浸式变压器，禁止低压侧开路运行，以免因电网侧发生过电压或线路受到雷击，导致传递过电压而将干式变压器绝缘击穿。为了防止传递过电压危害，在干式变压器电压母线侧应加装一组过电压保护避雷器( 如Y5CS 氧化锌避雷器)。

■ 如何从干式变压器的声音判断故障

1、缺相时的响声

当变压器发生缺相时，若第二相不通，送上第二相仍无声，送上第三相时才有响声；如果第三相不通，响声不发生变化，和二相时一样。发生缺相的原因大致有三方面：
①电源缺一相电；
②变压器高压保险丝熔断一相；
③变压器由于运输不慎，加上高压引线较细，造成振动断线(但未接地)。

2、调压分接开关不到位或接触不良

当变压器投入运行时，若分接开关不到位，将发出较大的“啾啾”响声，严重时造成高压熔丝熔断；如果分接开关接触不良，就会产生轻微的“吱吱”火花放电声，一旦负荷加大，就有可能烧坏分接开关的触头。遇到这种情况，要及时停电修理。

3、掉入异物和穿心螺杆松动

当变压器夹紧铁心的穿心螺杆松动，铁心上遗留有螺帽零件或变压器中掉入小金属物件时，变压器将发出“叮叮当当”的敲击声或“呼…呼…”的吹风声以及“吱啦吱啦”的像磁铁吸动小垫片的响声，而变压器的电压、电流和温度却正常。这类情况一般不影响变压器的正常运行，可等到停电时进行处理。

4、变压器高压套管脏污和裂损

当变压器的高压套管脏污，表面釉质脱落或裂损时，会发生表面闪络，听到“嘶嘶”或“哧哧”的响声，晚上可以看到火花。?

5、变压器的铁心接地断线

当变压器的铁心接地断线时，变压器将产生“哔剥哔剥”的轻微放电声。

6、内部放电

送电时听到“噼啪噼啦”的清脆击铁声，则是导电引线通过空气对变压器外壳的放电声；如果听到通过液体沉闷的“噼啪”声，则是导体通过变压器油面对外壳的放电声。如属绝缘距离不够，则应停电吊心检查，加强绝缘或增设绝缘隔板。

7、外部线路断线或短路

当线路在导线的连接处或T接处发生断线，在刮风时时接时断，接触时发生弧光或火花，这时变压器就发出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫声；当低压线路发生接地或出现短路事故时，变压器就发出“轰轰”的声音；如果短路点较近，变压器将发出像老虎的吼叫声。?

8、变压器过负荷

当变压器过负荷严重时，就发出低沉的如重载飞机的“嗡嗡”声。

9、电压过高

当电源电压过高时，会使变压器过励磁，响声增大且尖锐。

10、绕组发生短路

当变压器绕组发生层间或匝间短路而烧坏时，变压器会发出“咕嘟咕嘟”的开水沸腾声。

■ 干式变压器外部结构引起的噪音及解决方法

（1）干式变压器一般都带有风机冷却系统，干式变压器的异常噪音，也常常是风机系统的故障所引起的。风机主要有以下三类故障现象：

①风机投入使用时发出“噼里啪啦”金属撞击的声音。这是风机里面有异物，这时需要对异物进行清理。

②风机刚启动时就发出摩擦的声音且持续不断，这是风机本身的质量问题了，必须更换风机，保障风机系统的正常运行。

（2）防护等级为IP20或IP40 的变压器，它带有外壳装置，这外壳也会是变压器噪音的来源，变压器在运行中会产生震动，如果外壳没有固定好，就会引起外壳的震动，从而产生噪音，所以装置外壳时，最好在外壳与地面和外壳与变压器底座之间加胶垫，以减弱震动声的传播。

（3）进入电房后，在变压器的某方向能听到时高时低的“嗡嗡”响声，这是变压器震动产生的声波经过墙壁的反射产生叠加的结果，这种情况比较特殊，跟电房空间和变压器放置位置有关，这时可调整变压器的位置来降低响声，也可以在电房内墙壁适当加装一些吸音材料。

（4）变压器安装位置地板或支架不好会加剧变压器振动，增大变压器的噪音。有些变压器放置的地面不结实，这时你会发现地面会震动，站到旁边会感觉到震动，严重的会看到地面有裂痕，如果是这样就要对变压器的放置位置加固，这样才能降低噪音。

■ 干式变压器选用要点

一、根据负荷情况选择变压器：

1、有大量一级或二级负荷时，宜装设二台及以上变压器，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量能满足一级及二级负荷的用电。一、二级负荷尽可能集中，不宜太分散。

2、季节性负荷容量较大时，宜装设专用变压器。如大型民用S4270D27-29 27 2005.7.29,3:24AM建筑中的空调冷冻机负荷、采暖用电热负荷等。

3、集中负荷较大时，宜装设专用变压器。如大型加热设备、大型X 光机、电弧炼炉等。

4、当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器。

二、根据使用环境选择变压器：

1、在正常介质条件下，可根据情况选用油浸式变压器或干式变压器，如工矿企业、农业的独立或附建变电所、小区独立变电所等。可供选择的变压器有S8、S9、S10、SC（B）9、SC（B）10 等。

2、在多层或高层主体建筑内，宜选用不燃或难燃型变压器，如SC（B）9、SC（B）10、SCZ（B）9、SCZ（B）10 等。

3、在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选封闭型或密封型变压器，如BS 9、S9 - 、S10- 、SH12-M 等。

4、不带可燃性油的高、低配电装置和非油浸的配电变压器，可设置在一同房间内，此时变压器应带IP2X保护外壳，以策安全。

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